岩巷快速掘进技术研究与应用

时萌萌 李晓亮

摘 要：众所周知，岩巷快速掘进技术关系着煤矿的建设和生产，其技术水平的高低直接影响到相关工序之间的衔接。文章首先分析了制约岩巷快速掘进的相关要素，重点论述岩巷快速掘进技术的应用，总起来说岩巷快速掘进技术的应用对提高煤矿的产量具有重要的意义。

关键词：煤矿；岩巷掘进；技术应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.081

0 引言

岩巷快速掘进技术是指在采掘生产过程中采用科学合理的掘进破岩、支护和装运技术，对施工中的各道工序进行科学管理，使各个工序用时达到最少，同时保证工序之间的衔接顺畅，从而充分发挥巷道施工中的技术优势和管理优势。快速掘进技术的应用特别有利于缓解施工中接替紧张的局面，更有利于实现煤矿的稳产高产和可持续发展。

1 制约岩巷快速掘进的要素分析

岩巷掘进这种施工流程是系统性的，其中，煤矿的地质构造、掘进装置的科学技术水平、采掘技术能力、煤矿的组织管理与不间断的施工步骤等是影响掘进速度的要素。

1.1 地质架构

制约煤矿岩巷掘进速度的一个重要因素是地质架构，其牵涉到掘进层涌出水量、煤矿结构、底板和顶板板块是不是稳定、煤岩的坚硬程度等，上述的因素会对煤岩巷道的掘进速度产生显著的影响作用。倘若顶部板块具备较为稳定的环境，那么在采掘的时候，中顶部存在较大的间距，进而有利于支护，从而大大地提升掘进效率，相反就会使岩巷的掘进效率降低。

1.2 掘进装置

虽然我国持续地更新与发展掘进装置，可是整体性能还是比较低，机械化水平欠缺，尤其是我国依旧没有掌握掘进装置核心器件的精髓之处，这跟西方发达国家的相似装置存在比较大的差距。像是虽然在输送上，绝大多数煤矿企业的科学技术水平较高，但是在注浆和穿眼的过程中不少的企业依旧没有实现机械化，存在不少的人工操作，这使岩巷的掘进速度受到严重地影响。

1.3 施工工艺技术

由于技术滞后的煤矿掘进装置，因此煤矿的施工工艺受到限制，这导致没有有效地应用一些新的支护工艺技术。当前，我国不少的煤矿企业将新的大断面棚型支护或复合支护应用于施工的过程中，虽然存在比较大的断面与强度，有助于配置、装运、通风等，但是大断面的施工存在较大的难度，缺少施工经验，尤其是松软质地的煤层缺少支护经验，如此一来，严重地影响了岩巷的掘进效率。

2 岩巷快速掘进技术的应用

2.1 光面爆破技术

在上个世纪的60年代，我国开始试验以及推广预裂爆破与光面爆破。在70年的时候，在地下建筑、水利、煤矿行业等普遍地应用光面爆破技术。尤其是在有效地统一锚喷支护技术以及光面爆破技术之后，这已经是大大地完善了煤矿岩巷工程技术。在确保安全性和施工质量、降低体力消耗、提升掘进速度、减少消耗的材料上，都实现了理想的经济以及社会效益。近30年以来，我国日益大范围地将光爆锚喷支护技术应用于地下与煤矿工程当中，且体现出了明显的优势。简言之，其优势是：一是光爆锚喷施工质量高，使围岩的破坏、松动、位移等发生的概率降低，提升了安全性。二是效率高，方便机械化的开展，从而实现工人劳动强度的降低。三是大大地节省了材料和成本。从实质上来讲，光面爆破就是通过独特的装药构造，选用科学的起爆次序以及光爆参数，从而开掘出光滑与平整的岩石壁面。

2.2 支护水平的提升技术

开挖岩巷之后务必实时地支撑围岩，进而避免岩石破碎导致冒落而制约安全与应用。当今，我国积极地倡导锚杆支护。锚杆支护是借助锚入围岩的锚杆，进而实现围岩力学状态的改变，以使一个稳定的岩石带形成于巷道的周围，通过围岩和锚杆的一起作用实现巷道维护。相比较于架棚支护，锚杆支护的优点非常多，像是适应能力强，存在较广的应用范围；能够使通风阻力降低；工作安全；巷道变形情况少；减少支架的成本；有助于加速掘进与一次成巷施工；轻便的锚杆能够使工人的劳动强度降低；维护成本少；掘进断面小等。然而，锚杆难以对围岩的风化进行有效地预防，不可以完全地避免锚杆和锚杆间裂隙岩石的剥落。为此，需要跟其它的支护手段相配合。近些年以来，应用范围较广和发展速度较快的一种支护方式就是锚喷支护，能够实现理想的技术经济效果。无论是由采区上山至同采巷道，还是由静压巷道至动压巷道以及由稳定的岩石巷道至破碎松软带的巷道都获得了广泛地应用。与此同时，锚喷支护技术也能够有效地维修巷道。

2.3 输送系统的完善技术

在之前的煤矿岩巷掘进技术当中，电瓶车、绞车、扒装机是主要的输送方式。如此的输送方式不但难以提高效率，而且面临不少安全问题，这不利于管理岩巷的掘进。为此，要想使岩巷掘进技术能力增强，实现输送方式的优化是关键的一个方面。在综合分析固有的情况之后，能够应用胶带输送机，这样不但可以使生产效率提升，而且还能够避免出现安全问题。其优势重点体现在下面几点上：通过自动化集中控制手段的胶带输送机便于操作和维护，由于参与作业的工作者数量大大地减少，不但能够节省输送成本，而且使输送的安全性大大地提升；优化了胶带输送机的输送方式，运矸能够在上层开展，运料能够在下层开展，如此的输送方式可以不间断地输送矸石，从而使人工的劳动强度大大地减轻，以及使岩巷掘进管理的安全性大大地提升；胶带输送机具备紧凑的结构，应用的配件组成少，为此在输送的时候耗能比较少，可以实现降低消耗的目标。

3 结论

总之，岩巷快速掘进技术是现阶段矿井生产中主要应用的生产手段，而在岩巷作业过程中，会受到多种因素的干扰而影响到生产的进程，所以需要制定相应的措施进行改进。在改进岩巷快速掘进技术的过程中，还要充分地考虑到安全管理的问题，确保煤矿生产安全有序的进行，为我国社会经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李健伟.煤矿岩巷快速掘进技术与管理[J].科技资讯，2012（21）.

[2]张连伟.煤矿巷道软岩工程的特点及其支护技术[J].科技资讯，2013（01）.

[3]戚会转.浅析档案在煤矿生产经营中的作用[J].科技信息，2012（25）.

[4]吕亚.论煤矿安全培训档案的规范化管理[J].科技创新导报，2014，11（07）.

[5]万年春.煤炭企业管理过程中的问题与对策[J].广东科技，2011，20（12）.

作者简介：时萌萌（1988-），男，山东单县人，本科，助理工程师，主要从事工程技术管理工作。